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题名马约拉纳费米子的研究进展
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作者
陈华俊
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机构
安徽理工大学力学与光电物理学院
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出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2023年第5期18-32,共15页
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基金
国家自然科学基金(11647001,11804004)
中国博士后科学基金(2020M681973)
+2 种基金
安徽省自然科学基金(1708085QA11)
高校优秀青年骨干教师国外访问研修项目(gxgwfx2021024)
安徽理工大学引进人才科研启动项目(11211)。
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文摘
马约拉纳费米子遵循非阿贝尔统计,在拓扑量子计算和量子信息处理方面具有潜在的应用前景。过去十多年中,各种可能存在马约拉纳零模的复合低维凝聚态系统相继被提出,并通过各种电学手段探测到了类似马约拉纳费米子的信号,如半导体纳米线/超导体系统、铁原子链/超导结构、铁基超导复合系统,以及拓扑绝缘体/超导体异质结等,并且拓扑绝缘体可能存在马约拉纳费米子的提议备受关注。最近几年也在实验上观测到了类似马约拉纳费米子的信号。然而对于马约拉纳费米子在低维凝聚态系统中存在的确凿证据以及马约拉纳费米子实现的拓扑量子计算还有待研究。本文综述了在各种复合低维凝聚态系统中找寻马约拉纳费米子的方案,并对实验探寻马约拉纳费米子的电学方法进行了详细的阐述。当前马约拉纳费米子的理论研究和实验探测方案主要集中在电学测量方面,为了得到更确凿的马约拉纳费米子的证据,有必要提出可供选择的探测马约拉纳费米子的方法或模型。考虑目前在微纳尺度上的技术进展,结合复合微纳系统,通过引入光学泵浦-探测技术,提出一系列全光学探测马约拉纳费米子的方法。然后,对光学探测马约拉纳费米子,以及马约拉纳费米子诱导的相干光学传输进行了综述。最后,展望了在固态量子器件中马约拉纳费米子在拓扑量子计算上的应用前景。
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关键词
量子光学
马约拉纳费米子
半导体纳米线
铁原子链
超导结构
拓扑绝缘体
光学泵浦-探测技术
量子点
纳米机械振子
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Keywords
quantum optics
Majorana fermions
semiconductor nanowire
iron chains
superconductor structures
topological insulator
optical pumpprobe technology
quantum dot
nanomechanical resonator
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分类号
O469
[理学—凝聚态物理]
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